[碩士]基于GPS的懸索橋結構健康監(jiān)測

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內容簡介

　　[碩士]基于GPS的懸索橋結構健康監(jiān)測　　學科專業(yè)：結構工程　　授予學位： 碩士 　　學位授予單位：大連理工大學　　學位年度：2007　　 20世紀橋梁工程領域的成就不僅體現在預應力技術的發(fā)展和大跨度索支承橋梁的建造以及對超大跨度橋梁的探索，而且反映了人們對橋梁結構實施智能控制和智能監(jiān)測的設想與努力。近20年來橋梁抗風、抗震領域的研究成果以及新材料新工藝的開發(fā)推動了大跨度橋梁的發(fā)展:同時，隨著人們對大型重要橋梁安全性、耐久性與正常使用功能的日漸關注，對重要的大型橋梁進行結構安全性、整體性、耐久性的監(jiān)測以確保其安全正常運營己經成為一個倍受關注的重要課題，橋梁健康監(jiān)測的研究與監(jiān)測系統的開發(fā)應運而生。橋梁健康監(jiān)測，即通過對橋梁結構狀態(tài)的監(jiān)測與評估，為大橋在特殊氣候，特殊交通條件下或運營狀況嚴重異常時觸發(fā)預等信號，分析評估橋梁使用壽命，并為橋梁的養(yǎng)護、維修與管理決策，驗證橋梁設計理論，改進橋梁設計方法和相應的規(guī)范標準提供科學的依據?！　? 傳統的橋梁結構健康監(jiān)測，主要是以布設傳統的傳感器元件為主，如:加速度傳感器、電阻應變片和溫度傳感器等。近年來，隨著全球定位系統(GPS)接收機技術和軟件處理技術尤其是GPS衛(wèi)星信號解算精度的提高，可以實現實時、高動態(tài)、高精度位移測量，其靜態(tài)測量精度可以達到亞毫米級，實時動態(tài)測量精度也可達亞厘米級，采樣率最高可以達到20Hz，為大型結構物實時安全性監(jiān)測提供了條件。　　 本文首先用GPS對大連北大橋進行實時動態(tài)監(jiān)測，然后采用Mat}ab信號處理工具箱設計了一個9階巴特沃斯Butterworth帶通濾波器，對結構的振動時程曲線進行了濾波，將過濾后的信號按FFT(快速傅立葉變換)法進行頻譜分析，便可得到橋梁結構的自振頻率，并與Ansys有限元模態(tài)分析數值解進行對比，最后將監(jiān)測橋梁自振頻率的GPS傳感器法與傳統的加速度計傳感器法進行對比。

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